[發(fā)明專利]一種光纖電壓傳感探頭及光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710860502.5
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107632180B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱佑強(qiáng);孟卓
• 申請（專利權(quán)）人: 天津博科光電科技有限公司
• 主分類號: G01R15/24
• 分類號: G01R15/24
• 代理公司: 天津合志慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12219
• 代理人: 陳松

本發(fā)明公開了一種光纖電壓傳感探頭及光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)，該光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生入射光源的光源發(fā)生器、與光源發(fā)生器的出光口連接的馬赫曾德干涉儀、與馬赫曾德干涉儀的輸出口連接的光電振蕩器、與光電振蕩器連接的頻率檢測裝置以及與頻率檢測裝置連接的處理器。光電振蕩器用于產(chǎn)生微波信號并將微波信號調(diào)制到梳狀譜中形成光載微波信號，再將光載微波信號轉(zhuǎn)換成二次微波信號，由頻率檢測裝置接收二次微波信號并檢測二次微波信號的頻率；由處理器根據(jù)二次微波信號的頻率變化量計(jì)算被測電壓。本發(fā)明對加工要求低，裝配簡單，受裝配誤差影響小，從而提高了電壓檢測的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電壓測量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光纖電壓傳感探頭及光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前光纖電壓傳感器主要是利用雙折射晶體的電光效應(yīng)法來實(shí)現(xiàn)電壓的檢測，電壓的檢測穩(wěn)定性和靈敏度直接受雙折射晶體本身性能的影響。而雙折射晶體在加工過程中不可避免的會形成殘余應(yīng)力，該殘余應(yīng)力會導(dǎo)致雙折射晶體存在應(yīng)力雙折射性和旋光性，從而會擾亂入射光的偏振態(tài)，影響電壓測量精度。再有，現(xiàn)有基于電光效應(yīng)法的光纖電壓傳感器對于加工裝配要求較高，其需要保證雙偏振光的光路能夠準(zhǔn)確在光纖中傳輸，否則會嚴(yán)重影響電壓檢測的精度。綜上，基于現(xiàn)有光纖電壓傳感器的上述缺陷，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種加工難度低、裝配要求低且電壓檢測精度高的光纖電壓傳感設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種光纖電壓傳感探頭及光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有光纖電壓傳感器的電壓檢測精度受加工質(zhì)量、裝配質(zhì)量影響大的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光纖電壓傳感探頭，包括：

電壓受體，所述電壓受體采用壓電材料制成，用于連接被測電壓；

雙偏振保偏光纖，纏繞于所述電壓受體表面，用于傳輸兩路振動方向相互垂直的光。

可選的，所述電壓受體為圓柱形的壓電陶瓷或壓電石英，所述雙偏振保偏光纖按順序分層纏繞于圓柱形所述電壓受體的圓柱面。

可選的，所述雙偏振保偏光纖采用光纖陀螺繞環(huán)工藝?yán)p繞于所述電壓受體，并通過膠水固接于所述電壓受體。

可選的，所述雙偏振保偏光纖為橢圓芯雙偏振保偏光纖。

本發(fā)明還提供了一種光纖電壓傳感解調(diào)系統(tǒng)，包括：

光源發(fā)生器，用于產(chǎn)生入射光源；

馬赫曾德干涉儀，所述馬赫曾德干涉儀的入光口與所述光源發(fā)生器的出光口連接，所述馬赫曾德干涉儀包括如上所述的光纖電壓傳感探頭，所述入射光源在所述光纖電壓傳感探頭的雙偏振保偏光纖傳輸，并由所述馬赫曾德干涉儀輸出為梳狀譜；

光電振蕩器，所述光電振蕩器用于產(chǎn)生微波信號，所述光電振蕩器的輸入口與所述馬赫曾德干涉儀的輸出口連接，所述光電振蕩器將所述微波信號調(diào)制到所述梳狀譜中形成光載微波信號，再將所述光載微波信號轉(zhuǎn)換成二次微波信號；

頻率檢測裝置，與所述光電振蕩器連接，接收所述二次微波信號并檢測所述二次微波信號的頻率；

處理器，與所述頻率檢測裝置連接，根據(jù)所述頻率檢測裝置檢測的所述二次微波信號的頻率的變化量計(jì)算被測電壓。

可選的，所述馬赫曾德干涉儀包括沿光的傳播方向依次設(shè)置的起偏器、所述光纖電壓傳感探頭和檢偏器，所述起偏器與所述光纖電壓傳感探頭的雙偏振保偏光纖的輸入口熔接，所述檢偏器的輸入口與所述雙偏振保偏光纖的輸出口連接，所述檢偏器的輸出口與所述光電振蕩器的輸入口連接。

可選的，所述起偏器的偏振方向與所述雙偏振保偏光纖的偏振本振軸的熔接角度為45°；所述檢偏器的偏振方向與所述雙偏振保偏光纖的偏振本振軸的夾角為45°。